[發明專利]一種利用回跳電壓在線估算單體鉛酸蓄電池剩余容量方法

在審

• 申請號: 201810088486.7
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108445395A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 劉明芳;李淵;韓霞;鞠金濤;李蓓
• 申請（專利權）人: 常州工學院
• 主分類號: G01R31/36
• 分類號: G01R31/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種利用回跳電壓在線估算單體鉛酸蓄電池剩余容量方法，包括鉛酸蓄電池和測試儀，其特征在于：所述測試儀包括單片機(1)、電壓檢測單元(2)、電流檢測單元(3)、溫度檢測單元(4)、LED顯示單元(5)和報警單元(6)，所述單片機(1)分別連接電壓檢測單元(2)、電流檢測單元(3)、溫度檢測單元(4)、LED顯示單元(5)和報警單元(6)；所述單片機(1)采用AT89S51單片機；所述電壓檢測單元(2)由LM324和A/D芯片MCP3208組成；所述溫度檢測單元(4)采用型號為DS18B20的數字溫度傳感器。

2.根據權利要求1所述的一種利用回跳電壓在線估算單體鉛酸蓄電池剩余容量方法，其特征在于：包括以下步驟：

A、選擇相同的放電率，放電至不同的深度，記錄下切斷放電回路瞬間的回跳電壓值U_t；靜置2個小時以后，以0.2C放電至10.5V，記錄下放出的容量SOC₂；

B、在回跳電壓Ut大于等于1.8V時，忽略放電率對SOC₂＝f(Ut)函數的影響，取部分實驗數據，繪出函數關系曲線，并用最小二乘擬合該函數關系如下：

SOC₂＝(0.0052U_t³-0.1887U_t+2.3034U_t-9.394)×10⁴，計算出擬合曲線與實際值之間的最大誤差為3.4186％；

C、對于回跳電壓與剩余容量在U_t∈(0，11.8V)區間的關系，采用如下方法：對電池進行不同放電率下的完全放電，放電截止電壓在10.5V，靜置2小時后，再次進行0.2C完全放電，記錄第二次放出的容量SOC₂，繪制回跳電壓U_t與SOC₂的曲線圖；在任意放電率下，回跳電壓與SOC₂基本保持比例的關系；擬合出的函數關系如下：

D、在不同的放電率下，將環境溫度提高到35度，觀察回跳電壓U_t與剩余容量SOC₂的變化情況，通過MATLAB的輔助計算，得到25℃和35℃兩種情況下，相同回跳電壓下的剩余容量差值最大出現在放電率為1C情況下，為10％，而在0.2C、0.5C和0.8C情況下分別為5.5％、5.0％和4.5％，得到回跳電壓與剩余容量的函數關系，擬合函數為：

SOC₂＝-0.611U_t²+11.3223U_t+50.7508；計算出擬合曲線與實際曲線之間的最大誤差為2.67％，即0.1897安時。

3.根據權利要求1所述的一種利用回跳電壓在線估算單體鉛酸蓄電池剩余容量方法，其特征在于：測試儀數據采集流程如下：

A、在回跳電壓Ut大于燈條11.8V時，用

SOC₂＝(0.0052U_t³-0.1887U_t+2.3034U_t-9.394)×10⁴表示，考慮到溫度對SOC的影響較大，進行如下溫度補償：以25度作為基準溫度，溫度每升高1度，SOC₂下調1％，即進入“溫度修正1”環節；

B、在回跳電壓Ut∈(0，11.8V)區間，用表示，考慮到溫度的影響較小，溫度每升高2度，SOC₂下調1％，即進入“溫度修正2”環節；

C、當剩余容量SOC₂低于15％時，啟動報警電路報警。